在庆祝中华人民共和国成立70周年的阅兵仪式上，最后亮相的DF—31A洲际战略导弹...

在庆祝中华人民共和国成立70周年的阅兵仪式上，最后亮相的DF—31A洲际战略导弹是我国大国地位、国防实力的显著标志。其制作材料中包含了 Fe、Cr、Ni、C等多种元素。回答下列问题：

(1)基态铁原子的价电子排布式为______________。

(2)与Cr同周期且基态原子最外层电子数相同的元素，可能位于周期表中的______区。

(3)实验室常用KSCN溶液、苯酚()检验Fe3＋。其中N、O、S的第一电离能由大到小的顺序为_______________(用元素符号表示)，苯酚中碳原子的杂化轨道类型为______________。

(4)铁元素能与CO形成Fe(CO)5。羰基铁［Fe(CO)5］可用作催化剂、汽油抗爆剂等。1 mol Fe(CO)5分子中含___________mol σ 键，与CO互为等电子体的一种离子的化学式为______________。

(5)碳的一种同素异形体的晶体可采取非最密堆积，然后在空隙中插入金属离子获得超导体。如图为一种超导体的面心立方晶胞，C60分子占据顶点和面心处，K＋占据的是C60分子围成的_______________空隙和_____________空隙(填几何空间构型)；若C60分子的坐标参数分别为A(0,0, 0)，B(,0,)，C(1,1,1)等，则距离A位置最近的阳离子的原子坐标参数为__________。

(6)Ni可以形成多种氧化物，其中一种NiaO晶体晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，a的值为0. 88,且晶体中的Ni分别为Ni2＋、Ni3＋,则晶体中Ni2＋与Ni3＋的最简整数比为________，晶胞参数为428 pm，则晶体密度为______g/cm3(NA表示阿伏伽德罗常数的值，列出表达式)。

(7)某种磁性氮化铁的结构如图所示，N随机排列在Fe构成的正四面体空隙中。正六棱柱底边长为a nm，高为c nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该磁性氮化铁的晶体密度为____________g/cm3(列出计算式)。

3d64s2 s、ds N>O>S sp2杂化 10 CN－或正四面体正八面体 (,,) 8:3 【解析】 (1)铁元素的原子序数为26，位于元素周期表第四周期Ⅷ族； (2)第四周期与铬元素基态原子最外层电子数相同的是钾元素和铜元素； (3)同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大呈增大趋势，氮元素2p能级处于半满稳定状态，能量低，同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小；苯和苯酚均为平面结构； (4)配合物中碳原子不存在孤对电子，σ键数为2，即1个Fe (CO)5分子含10个σ键；原子数目相等、价电子总数相等的微粒互为等电子体； (5)根据图知，K+占据的是C60围成的正四面体空隙和正八面体空隙，若C60分子的原子坐标参数分别为A(0，0，0)，B(，0，)，C(1，1，1)等，说明该晶胞的棱长是1，则距离A位置C60分子最近的K+为形成的正四面体体心上的； (6)根据NiaO中化合价代数和为零可求得晶体中Ni2+与Ni3+的最简整数比；NiaO晶体的晶胞结构为NaCl型，所以每个晶胞中含有4个O原子，有4个“NiaO”，再根据ρ=计算； (7)由分摊法计算可得。 (1)铁元素的原子序数为26，位于元素周期表第四周期Ⅷ族，价电子的排布式为3d64s2，故答案为：3d64s2； (2)铬元素的原子序数为24，价电子的排布式为3d54s1，最外层电子数为1，与铬元素同周期且基态原子最外层电子数相同的是钾元素和铜元素，分别位于周期表中的s区和ds区，故答案为：s、ds； (3)同一主族元素，从上到下第一电离能依次减小，第一电离能O＞S，氮元素2p能级处于半充满的稳定状态，能量低，氮元素的第一电离能高于同周期相邻元素第一电离能，所以第一电离能 N＞O＞S；苯酚为苯上的一个H原子被−OH取代而成，苯和苯酚均为平面结构，分子中C原子采取sp2杂化，故答案为：N＞O＞S；sp2； (4)配合物中碳原子不存在孤对电子，σ键数为2，1个Fe (CO)5分子含10个σ键，则1mol Fe(CO)5分子中含10molσ键；原子数目相等、价电子总数相等的微粒互为等电子体，与CO互为等电子体的离子有CN−、等，故答案为：10；CN−、； (5)碳的一种同素异形体的晶体可采取非最密堆积，然后在空隙中插入金属离子获得超导体。如图为一种超导体的面心立方晶胞，C60分子占据顶点和面心处，由C60分子围成的构型分别为正四面体和正八面体，则K+占据的是C60分子围成的正四面体和正八面体的空隙中；若C60分子的坐标参数分别为A(0，0，0)，B(，0，)，C(1，1，1)等，说明该晶胞的棱长是1，则距离A位置C60分子最近的K+为形成的正四面体体心上的，为晶胞棱长的，则距离A位置最近的阳离子的原子坐标参数为(，，)，故答案为：正四面体；正八面体；(，，)； (6)设晶体中Ni2+与Ni3+的最简整数比为x：y，根据NiaO中化合价代数和为零可知：×0.88=2，解得x：y=8：3；NiaO晶体的晶胞结构为NaCl型，所以每个晶胞中含有4个O原子，有4个“NiaO”，则晶体密度==g•cm-3，故答案为：8:3；； (7)由晶胞结构可知，晶胞的底面为正六边形，边长为a cm，底面面积为6××a cm×a cm×sin60°=cm2，晶胞的体积为cm2×c cm=c cm3，晶胞中含有N原子数为2，含有的Fe原子数为：12×+2×+3=6，该晶胞的质量m= = g，所以该晶体密度ρ== g/cm3，故答案为：。

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考点分析：

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研究CO2与CH4反应使之转化为CO和H2，对减缓燃料危机和减弱温室效应具有重要的意义。

工业上CO2与CH4发生反应Ⅰ：CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ∆H1

在反应过程中还发生反应Ⅱ：H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) ∆H2=+41 kJ·mol−1

(1)已知部分化学键的键能数据如下表所示：

化学键	C—H	H—H	C=O
键能(kJ·mol−1)	413	436	803	1076

则∆Hl =_______ kJ·mol−1，反应Ⅰ在一定条件下能够自发进行的原因是________________，该反应工业生产适宜的温度和压强为_______(填标号)。

A.高温高压 B.高温低压 C.低温高压 D.低温低压

(2)工业上将CH4与CO2按物质的量1∶1投料制取CO和H2时，CH4和CO2的平衡转化率随温度变化关系如图所示。

①923 K时CO2的平衡转化率大于CH4的原因是________________________。

②计算923 K时反应Ⅱ的化学平衡常数K=______(计算结果保留小数点后两位)。

③1200 K以上CO2和CH4的平衡转化率趋于相等的原因可能是_______________。

(3)以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。

①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是______________________。

②为了提高该反应中CH4的转化率，可以采取的措施是________________________。

(4)高温电解技术能高效实现下列反应：CO2+H2O CO+H2+O2，其可将释放的CO2转化为具有工业利用价值的产品。工作原理示意图如下：

CO2在电极a放电的电极反应式_____。

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碘化钠在医疗及食品方面有重要的作用。实验室用NaOH、单质碘和水合肼(N2H·H2O)为原料制备碘化钠。已知：水合肼具有还原性。回答下列问题：

(1)水合肼的制备有关反应原理为：CO(NH2)2(尿素)+NaClO+2NaOHN2H4·H2O+NaCl+Na2CO3

①制取次氯酸钠和氧氧化钠混合液的连接顺序为__________(按气流方向，用小写字母表示)。

若该实验温度控制不当，反应后测得三颈瓶内ClO-与ClO3-的物质的量之比为5：1，则氯气与氢氧化钠反应时，被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为________。

②制备水合肼时，应将___________滴到 __________ 中（填“NaClO溶液”或“尿素溶液”），且滴加速度不能过快。

(2)碘化钠的制备采用水合肼还原法制取碘化钠固体，其制备流程如图所示：

在“还原”过程中，主要消耗反应过程中生成的副产物IO3-，该过程的离子方程式为______________________________________。工业上也可以用硫化钠或铁屑还原碘酸钠制备碘化钠，但水合肼还原法制得的产品纯度更高，其原因是_________________________________。

(3)测定产品中NaI含量的实验步骤如下：

a．称取10．00g样品并溶解，在500mL容量瓶中定容；

b．量取25．00mL待测液于锥形瓶中，然后加入足量的FeCl3溶液，充分反应后，再加入M溶液作指示剂：

c．用0．2100mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点(反应方程式为；2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)，重复实验多次，测得消耗标准溶液的体积为15．00mL。